【装配式建筑BIM应用成熟度评价模型构建分析案例6000字】

装配式建筑BIM应用成熟度评价模型构建分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u20205装配式建筑BIM应用成熟度评价模型构建分析案例 1268641.1评价体系构建思路 1210581.2装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系的建立 2239751.2.1基于霍尔三维结构的系统化指标筛选 2238341.2.2基于文献研究法的重要评价指标检测 4211951.2.3基于专家访谈法的指标调整优化 6191421.2.4装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系建立 7307491.2.5装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系信度与效度检验 838241.3模糊综合评价模型的构建 1045741.1.1确定因素集与评语集 1018071.1.2建立隶属度矩阵 10289251.1.3多级模糊综合评价 11195501.1.4确定评价等级 12装配式建筑BIM应用成熟度评价模型的建立需要从多维度、多指标出发，通过文献研究法、专家访谈法以及定性与定量相结合的方法整理并分析影响装配式建筑BIM应用成熟度的因素，构建一个具有说服力以及科学性的评价指标体系。1.1评价体系构建思路在进行评价工作之前，需要构建相应的评价指标体系。装配式建筑BIM应用成熟度评价要素众多，且存在内容交叉和逻辑混乱的情况，因此需要把这些要素系统性地、有序地归纳统一起来，最后形成一个有机的整体。建立评价指标体系的过程中，必须遵循以下几点：（1）以科学的角度系统性筛选装配式建筑BIM应用成熟度的影响因素；（2）要结合全生命周期理论；（3）要全方位、多角度研究装配式建筑BIM应用环节，确保没有遗漏。（4）要充分考虑装配式建筑BIM应用成熟度评价体系是否可靠有效以及合理所以，在相关准备工作完成以后，本文通过对相关理论知识的研究，运用霍尔三维结构霍尔三维结构对装配式建筑BIM应用成熟度评价指标进行初步识别，对多面多点的指标进行多维度筛选，然后利用在知网搜集的相关文献进行重要指标检测，对霍尔三维结构中的指标查缺补漏，再运用专家访谈法通过大量的问卷调查工作进行指标的修改，在重重筛选后获得最终的装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系，具体流程如图1.1所示。图1.1装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系建立流程图1.2装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系的建立1.2.1基于霍尔三维结构的系统化指标筛选霍尔三维结构是一种能够解决复杂问题的硬系统工程方法论，其中时间维描述了工作进程；逻辑维描述了逻辑过程；知识维描述了专业科学知识，这三个维度使霍尔三维结构形成了一个空间立体结构，霍尔三维结构如图1.2所示。图1.2霍尔三维结构针对霍尔三维结构的每个维度，本论文系统性地归纳整理了装配式建筑BIM应用成熟度影响因素，通过分析和筛选获得了以下列出的初步评价指标。（1）时间维时间维表示BIM技术在装配式建筑中从第一次应用的环节到最后结束的全部过程。通过研究装配式建筑的建造过程，将该维度的装配式建筑BIM应用成熟度分为设计应用成熟度、构件生产运输应用成熟度、装配施工应用成熟度和运营维护应用成熟度。因此，通过系统性地筛选BIM应用成熟度影响因素，获得了时间维评价指标，如表1.1所示。表1.1时间维评价指标体系一级指标二级指标时间维设计应用成熟度BIM模型深度BIM性能运用BIM协同设计BIM深化设计生产运输应用成熟度构件加工深化设计构件信息有序化管理构件质量管理构件生产进度管理构件堆放管理构件运输进度管理装配施工应用成熟度施工进度模拟施工仿真漫游施工方案确定工程量统计构件堆放场规划运营维护应用成熟度运营维护系统的管理突发事件应急管理构件关键连接部位监控（2）逻辑维逻辑维是指将每一过程的工作内容联结、组织在一起的思维程序。装配式建筑的BIM应用工作依赖于BIM技术的信息集成共享功能和工程协同功能，基于BIM技术的信息共享、集成以及协同性的特征，完成装配式建筑的工程建造活动。因此，通过对这两个功能中BIM应用环节的分析归纳，分别筛选了3个和2个影响因素，如表1.2所示。表1.2逻辑维评价指标体系一级指标二级指标逻辑维信息集成共享应用成熟度信息的可靠性、丰富性信息处理能力信息共享能力工程协同能力协同工作能力信息化工程协同管理平台应用能力（3）知识维知识维是指BIM技术在装配式建筑的应用中涉及的科学知识以及专业技能。装配式建筑BIM技术应用范围广，应用过程周期长，且使用的专业知识种类繁多，随着时代的进步和发展这些方面还在不断的扩展和更新，因此通过专业知识和技术这两方面的考量，获取BIM应用成熟度影响因素，得到该维度的评价指标如表1.3所示。表1.3知识维评价指标体系一级指标二级指标知识维专业知识工程力学工程项目管理工程造价……技术GISRFIDVRIFC物联网……1.2.2基于文献研究法的重要评价指标检测由上文的相关研究可知，当前我国研究装配式建筑BIM应用成熟度评价体系的学者较少，没有特别成熟权威的评价体系直接运用，因此本论文通过在知网检索与研究主题相关的文献以保证评价指标的全面性和合理性。作者的文献研究工作主要在中国知网上开展，主题“装配式建筑BIM成熟度”进行检索，共检索到相关文献47篇，其中与本论文研究主题直接相关的文献仅有一篇，无法体现评价指标的全面性。因此，本文以主题“装配式建筑BIM应用”、“BIM应用成熟度”重新检索，选取其中比较权威、引用次数较多、与本文关联度较高的20篇文献进行筛选[34-53]，将已参考的文献进行归纳整理，从中提取出现频率较高的装配式建筑BIM应用成熟度影响因素，最终获得了以下40个影响因素，如表1.4所示。表1.4影响因素统计表序号影响因素序号影响因素1协同设计21现场沟通2深化设计22场地布置3BIM模型深度23吊装机械模拟4可视化设计24施工资料数字化管理5施工图优化设计25施工仿真漫游6设计人员专业知识及经验26施工方案确定7碰撞检测27工程量统计8管线综合28施工质量安全管理9三维可视化交底29施工资源管理和协调10构件加工深化设计30多目标集成管理11构件生产信息获取31复杂节点工艺模拟12构件信息有序化管理32运营维护系统的建立13构件吊装进度管理33交付管理14构件堆放场规划34空间信息管理15构件生产工艺35设备信息管理16构件运输进度管理36突发事件应急管理17构件运输计划37信息化平台运用18构件运输进度主动预警38信息共享19装配施工信息获取39数据信息更新20装配施工信息共享40构件关键连接部位监控将上述40个影响因素设计成调查问卷（见附录2），并将其发放给向来自不同单位从事相关工作的50位专家，如表1.5所示。要求专家通过自身的专业水平以及个人经验从中选取20个影响因素作为装配式建筑BIM应用成熟度的评价指标如表1.6所示。表1.5评价指标体系可行性研究调研人员构成单位政府职能部门设计单位构件生产单位施工单位建设单位高校数量461081210表1.6文献研究重要指标评价一级指标二级指标文献研究设计应用成熟度协同设计碰撞检测管线综合BIM模型深度BIM深化设计设计人员专业知识及经验生产运输应用成熟度构件加工深化设计构件信息有序化管理构件质量管理构件生产运输进度管理构件堆放管理装配施工应用成熟度施工方案确定施工进度模拟施工仿真漫游工程量统计构件堆放规划运营维护应用成熟度运营维护系统的建立设备信息化管理空间信息化管理突发事件应急管理通过对比分析，文献研究与霍尔三维结构中的指标大致相同，但是某些指标的选取有所出入，比如文献研究法中选择的碰撞检测、管线综合是属于BIM性能运用指标的，因此这两者可以合并在一起，使指标更具全面性。而霍尔三维结构中缺少文献研究中的设计人员专业知识及经验指标，因此，在霍尔三维结构中添加设计人员专业知识及经验。由于文献研究和霍尔三维结构的思维方式不同，在进行BIM应用成熟度筛选时会存在一定的差异，因此，本论文以全面性、科学性的原则将指标进行了删除和补充。1.2.3基于专家访谈法的指标调整优化通过文献研究法进行重要指标检测后，考虑到作者本身专业水平以及实践经验的局限后，又重新邀请上文中的50名专家进行指标的修改，在将每个指标含义依次解释后（如表1.7所示），对现有指标进行调整优化，主要操作如下所示：（1）知识维中的工程力学、工程项目管理、工程造价等指标与时间维的指标内容交叉，因为在工程的全生命周期中已经包含了这些专业知识，因此删除专业知识指标。（2）知识维中GIS、RFID、VR、IFC等技术在行业中统称为“BIM+”技术，因此将这些技术指标归纳，能使指标体系显得简洁明了。（3）逻辑维中的协同工作能力指标包含时间维的BIM协同设计，以此删除BIM协同设计指标。表1.7霍尔三维结构各指标成熟度含义准则层指标层含义设计应用成熟度设计人员专业知识及经验设计人员参加类似项目的经验、专业能力BIM模型深度建立的建筑信息模型的精度BIM性能运用碰撞检测等各种BIM功能的运用BIM协同设计以“多专业、多参与方”为核心的三维协同设计BIM深化设计通过分析方案、检查规范进行深化建模，最后校对出图构件生产运输应用成熟度构件加工深化设计通过BIM模型对构件的尺寸、材质等方面进行审查，保证构件符合相关规范和标准构件信息有序化管理利用BIM模型将构件的具体信息主观展示出来，方便相关人员进行管理构件质量管理将RFID（RadioFrequencyIdentification）运用到BIM模型中，对构件进行质量进行管控构件生产进度管理运用BIM模型管控构件的生产进度构件堆放管理运用BIM模型模拟构件在工厂中的堆放情况，帮助相关人员合理规划场地构件运输进度管理运用BIM模型管控构件的运输进度装配施工应用成熟度施工进度模拟利用BIM模型将施工环节进度合理有效安排，以减少工期延误等问题施工仿真漫游利用BIM模型对施工场地进行合理规划施工方案确定利用BIM模型模拟对比不同施工方案，帮助相关人员得到最佳施工方案工程量统计通过BIM软件及其扩展功能进行成本管理构件堆放场规划通过BIM模型合理规划构件在施工现场的堆放，确保施工进程能够合理有效地进行运营维护应用成熟度运营维护系统的管理建立BIM运营维护平台并进行管理突发事件应急管理通过BIM模型预警突发事件便于应急管理信息集成共享应用成熟度信息的可靠性、丰富性项目建设过程中各阶段获取信息的可靠程度和丰富程度信息处理能力项目建设过程中各阶段获取信息后的处理能力信息共享能力项目建设过程中各阶段进行信息共享的程度工程协同能力协同工作能力项目建设过程中各阶段协同工作的能力信息化工程协同管理平台应用能力信息化工程协同管理平台应用情况专业知识工程力学一种力学知识项目管理一种管理学知识建筑工程施工与组织一种建筑知识…………技术GIS地理信息系统（GeographicInformationSystem）RFID射频识别技术（RadioFrequencyIdentification）VR虚拟现实技术（VirtualReality）IFC数据交换标准（IndustryFoundationClasses）物联网通过信息传感设备，让任何物体实现互联互通的网络…………1.2.4装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系建立通过以上操作，共整理出了26个装配式建筑BIM应用成熟度评价指标，将这些指标有序归纳整理，通过指标的归纳整合，最终得到了装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系如表1.8所示。表1.8装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系目标层准则层指标层装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系设计应用成熟度BIM模型深度C11BIM性能运用C12设计人员专业知识及经验C13BIM深化设计C14生产运输应用成熟度C2构件加工深化设计C21构件信息有序化管理C22构件质量管理C23构件生产进度管理C24构件堆放管理C25构件运输进度管理C26装配施工应用成熟度C3施工进度模拟C31施工仿真漫游C32施工方案确定C33工程量统计C34构件堆放场规划C35运营维护应用成熟度C4运营维护系统的建立C41设备信息化管理C42空间信息化管理C43突发事件应急管理C44构件关键连接部位监控C45信息集成共享应用成熟度C5信息的可靠性、丰富性C51信息处理能力C52信息共享能力C53工程协同能力C6协同工作能力C61信息化工程协同管理平台应用能力C62“BIM+”技术应用C631.2.5装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系信度与效度检验为了探究前文构建的评价指标体系是否可靠与有效，本论文编制了可行性调查问卷（见附录3）以确定装配式建筑BIM应用成熟度评价的结构维度，使评价指标得到相关数据的验证。其中调研人员为与研究主题相关的50名专业人员。调研人员的具体所属单位如表1.9所示。表1.9评价指标体系可行性研究调研人员构成单位政府职能部门设计单位构件生产单位施工单位建设单位高校人数485101211本论文采用的分析工具是SPSS25.0，利用软件中的Cronbach系数法对可行性调查问卷中统计的数据进行分析处理，部分数据如图1.3所示。进行一致性检验后，得出评价指标体系各构面的Cronbachα值均大于0.8的结果（如图1.4所示），这就说明本论文构建的装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系内部结构合理，具有较好的可信度。图1.3调查问卷信度检验部分数据图1.4信度检验结果对装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系进行效度分析，一般步骤是先通过问卷调查的方法邀请该领域的专家根据自己的专业知识及个人经验判断各个指标是否贴合本论文的研究主题，专家根据要求对指标一一测评，然后采用内容效度比公式（ContentValidityRatio，CVR）来计算效度评价结果，其公式如下式3-1所示。通过以上几个步骤就能检验出上文筛选后构建的装配式建筑BIM应用成熟度评价指标是否能够代表成熟度评价所需的各项工作。如果评价结果小于0.6，则说明该评价指标体系效度不合格，此时需要重新设计调查问卷，再重复以上工作步骤，直至效度合格。(3-1)式中：表示专家中选择第项指标与评级目的的相符人数；为专家人数总和。通过问卷调查收集各位专家的意见后，将数据进行整理汇总，再按照式3-1进行运算，可得到对应指标的内容效度比，最终发现比值均大于0.6。在分析了检测结果后可以得出结论，装配式建筑BIM应用成熟度评价指标体系可由26个评价指标组成，这些评价指标能够充分反映装配式建筑的BIM应用成熟度，证明了上文构建的指标体系效度较高。然而，我国BIM技术和装配式建筑技术还在漫长的探索道路中，每一个发展阶段的评价都需由适用于当前阶段的评价体系来完成，因此在工程实践中对装配式建筑BIM应用成熟度评价时，应充分考虑建设项目当前的具体情况，判断该评价指标体系是否适用于当前的规范与标准，如果两者不相符，可以进行适当的修改，最后才能对工程项目进行综合评价。1.3模糊综合评价模型的构建模糊综合评价即通过模糊数学方法将定性指标的不确定性和模糊性以量化的手段转化为客观性，从而实现装配式建筑BIM应用成熟度的综合评价。1.1.1确定因素集与评语集（1）因素集的确定由上文可知，装配式建筑BIM应用成熟度评价体系已经构建，因此建立评价因素集，。QUOTEU=U1，U2，⋯，Uk，k=1，2，⋯，nQUOTEUk代表准则层第QUOTEk个评价因素，，；QUOTEUm=Um1，Um2，⋯，Umj，m=1，2，⋯，k；j=1，2，⋯，n。QUOT